Читайте также:
|
Служебным называется такой режим торможения, при котором тормозные силы на колесах автомобиля не достигают максимально возможного значения по сцеплению.
Служебное торможение является наиболее распространенным режимом торможения. При эксплуатации автомобилей оно составляет 95...97 % общего числа торможений. Максимальное значение замедления при служебном торможении не превышает 4 м/с2. Торможение с таким замедлением вызывает неприятные ощущения и дискомфорт у пассажиров и применяется в исключительных случаях. Обычно в условиях эксплуатации используется плавное служебное торможение, при котором замедление составляет 1,5... 2,5 м/с2.
При эксплуатации автомобилей применяются различные способы служебного торможения. Оно может осуществляться двигателем, с отсоединенным двигателем, с неотсоединенным двигателем (комбинированное торможение), тормозом-замедлителем (вспомогательным тормозом) и с периодическим прекращением действия тормозной системы.
Торможение двигателем. При торможении этим способом не используются тормозные механизмы колес автомобиля. В этом случае тормозом служит двигатель, который не отсоединяется от трансмиссии, но работает на режиме холостого хода (с уменьшенной подачей горючей смеси) или на компрессорном режиме (без подачи в цилиндры горючей смеси). Ведущие колеса принудительно вращают коленчатый вал двигателя. В результате в двига-
теле за счет трения возникает сила сопротивления, которая замедляет движение автомобиля.
Торможение двигателем применяют в горных условиях, при движении на длинных затяжных спусках и в тех случаях, когда требуется небольшое замедление. Оно обеспечивает плавное торможение, сохранность колесных тормозных механизмов и устойчивость автомобиля против заноса (благодаря равномерному распределению тормозных сил по колесам). Однако торможение двигателем на режиме холостого хода очень вредно для окружающей среды, загрязняемой отработавшими газами, с которыми на этом режиме выбрасывается большое количество оксидов углерода.
Торможение с отсоединенным двигателем. Торможение осуществляется только тормозными механизмами колес автомобиля без использования двигателя. Двигатель отсоединяют от трансмиссии путем выключения сцепления или установкой нейтральной передачи в коробке передач. Торможение с отсоединенным двигателем — основной способ служебного торможения. Оно чаще всего используется при эксплуатации автомобилей, так как обеспечивает необходимое замедление. Однако торможение с отсоединенным двигателем уменьшает устойчивость автомобиля на дорогах с малым коэффициентом сцепления (скользких, обледенелых и др.).
Торможение с неотсоединенным двигателем. Это комбинированный способ торможения, который осуществляется тормозными механизмами колес совместно с двигателем автомобиля. Перед приведением в действие тормозных механизмов уменьшают подачу горючей смеси в цилиндры двигателя. Угловая скорость коленчатого вала двигателя снижается, чему препятствуют ведущие колеса, принудительно вращающие коленчатый вал через трансмиссию. В результате происходит торможение двигателем, после чего приводятся в действие тормозные механизмы колес. Торможение с неотсоединенным двигателем увеличивает срок службы тормозных механизмов, которые при длительных торможениях с отсоединенным двигателем сильно нагреваются и выходят из строя. Кроме того, оно повышает устойчивость автомобиля против заноса вследствие более равномерного распределения тормозных сил по колесам автомобиля.
Торможение с периодическим прекращением действия тормозной системы. Этот способ торможения обеспечивает наибольший эффект.
При таком способе торможения колеса автомобиля необходимо удерживать на грани юза, не допуская их скольжения. Колесо, катящееся и не скользящее, обеспечивает большую тормозную силу, а при движении колеса юзом его сцепление с дорогой резко уменьшается.
При скольжении колеса в месте контакта шины с дорогой резина протектора нагревается и размягчается. При многократном
последовательном нажатии на тормозную педаль и затем частичном отпускании ее с дорогой соприкасаются новые (ненагретые) части протектора шины, вследствие чего сохраняется максимальное сцепление колеса с дорогой. В начале скольжения колес автомобиля усилие, приложенное к тормозной педали, уменьшают. В этом случае колеса перекатываются, и в соприкосновение с дорогой входят новые части протектора шин, которые не участвовали в торможении и в меньшей степени нагреты и размягчены.
Торможение с периодическим прекращением действия тормозной системы рекомендуется выполнять только водителям высокой квалификации, так как для удержания колес автомобиля на грани юза без их скольжения необходимы большой опыт и внимание.
Торможение тормозом-замедлителем. Торможение осуществляют с помощью вспомогательного тормозного механизма, обычно действующего на вал трансмиссии автомобиля (рис. 7.4, б).Этот способ обеспечивает плавное торможение с замедлением 1... 2 м/с2 в течение длительного времени.
Торможение тормозом-замедлителем целесообразно в горных условиях, где при частых торможениях колесные тормозные механизмы быстро нагреваются и выходят из строя. Так, например, торможение автомобиля в горных условиях производится в 8—10 раз чаще, чем в обычных условиях на загородном шоссе.
При торможении тормозом-замедлителем повышается безопасность движения и уменьшается износ тормозных механизмов, шин и двигателя. Тормозами-замедлителями обычно оборудуют грузовые автомобили и автобусы, предназначенные для особых условий эксплуатации (горных и т.п.).
Рис. 7.4. Схемы моторного (а) и электродинамического (б) тормозов-замедлителей: 1 — заслонка; 2 — ротор; 3 — электромагнит
7.9. Распределение тормозных сил по колесам автомобиля
При торможении на горизонтальной дороге (см. рис. 7.1) действие силы инерции Р и,приложенной в центре тяжести, которое характеризуется плечом, равным h ц,приводит к перераспределению нагрузки на колеса. При этом нагрузка на передние колеса увеличивается, а на задние уменьшается. Следовательно, нормальные реакции R z1и R z2,воспринимаемые колесами при торможении, значительно отличаются от нагрузок G 1и G 2,приходящихся на колеса в статическом состоянии.
Изменение нагрузок на колеса при торможении оценивается коэффициентами изменения реакций, которые для передних и задних колес соответственно равны
; 
.
Для определения значений m р1и m р2найдем сначала нормальные реакции R z1и R z2при торможении. С этой целью составим уравнение моментов относительно центра тяжести, пренебрегая силой сопротивления воздуха, так как при торможении скорость быстро падает и влияние силы незначительно:
R z1 l 1 – R z2 l 2 – (R x1 +R x2) h ц = 0.
При экстренном торможении на горизонтальной дороге
R x1 +R x2 = R z1φx + R z2φx = G φx.
Тогда уравнение моментов примет вид
R z1 l 1 – R z2 l 2 = G φx h ц.
Спроецируем все силы на вертикальную плоскость и получим
R z1 + R z2 = G.
Решим совместно два последних уравнения и найдем нормальные реакции дороги, действующие на передние и задние колеса при торможении:
Используя полученные выражения для R z1и R z2и учитывая, что
находим коэффициенты изменения реакций При торможении для передних и задних колес соответственно:
Как показали исследования, при торможении предельные зна-чения коэффициентов изменения реакций составляют 1,5... 2,0 для передних колес и 0,5...0,7 — для задних.
Наибольшая интенсивность торможения автомобиля достигается при полном использовании сцепления всеми его колесами, что возможно только на дороге с оптимальным коэффициентом сцепления φопт = 0,40...0,45.
На дорогах с другими значениями коэффициента сцепления полное использование сцепления невозможно без блокировки колес одного из мостов. Так, при торможении на дорогах с коэффициентом сцепления, большим оптимального (φх > φопт), первыми будут блокироваться (доводиться до юза) задние колеса, что может вызвать занос и нарушение устойчивости автомобиля. При торможении на дорогах с коэффициентом сцепления, меньшим оптимального (φх < φопт),в первую очередь будут блокироваться передние колеса, что может привести к нарушению управляемости автомобиля.
Тормозные системы автомобилей часто выполнены так, что между тормозными силами передних и задних колес существует неизменное соотношение. Оно оценивается коэффициентом распределения тормозных сил по колесам
где Р тор1 = R z1φ x — суммарная тормозная сила передних колес; Р тор = G φ x — тормозная сила автомобиля.
Распределение тормозных сил по колесам автомобиля считается оптимальным, если передние и задние колеса могут быть одновременно заблокированы (доведены до юза). В этом случае коэффициент распределения тормозных сил
Для того чтобы торможение автомобиля в любых дорожных условиях происходило с максимальным замедлением, необходимо, чтобы тормозные силы на его колесах всегда были пропорциональны нагрузкам или нормальным реакциям, приходящимся на колеса:
Такая пропорциональность между тормозными силами и нагрузками на колеса может быть достигнута различными конструктивными мерами, например с помощью регуляторов тормозных
сил, которые изменяют значение тормозной силы на колесах моста в зависимости от нагрузки, приходящейся на мост.
Дата добавления: 2015-07-10; просмотров: 651 | Нарушение авторских прав